TRAITÉ DE GESTION DE L'ENVIRONNEMENT TROPICAL Pr Michel Maldague ...

E. V. (Edward Verrall) Lucas

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TRAITÉ DE GESTION DE L’ENVIRONNEMENT TROPICAL Pr Michel Maldague

TOME I DÉVELOPPEMENT INTÉGRÉ DES RÉGIONS TROPICALES Approche systémique - Notions - Concepts - Méthodes

Fascicule I - 10 Le deuxième principe de la thermodynamique et la gestion de la biosphère Applications à l’environnement et au développement

Place du fascicule -Le fascicule I 9 avait pour objet l’analyse du concept de développement rural intégré. Nous y avons annoncé le fascicule I - 12 qui portera sur l’analyse systémique , base solide pour mettre en œuvre l’approche intégrée. Mais pour aborder ce fascicule-clé, dans les meilleures conditions de compréhension, il convient de passer en revue des notions de base particulièrement appropriées pour saisir le bien-fondé, la portée et la nécessité de l’approche systémique, à savoir des notions de thermodynamique. Cette discipline scientifique apporte de la rigueur dans l’appréhension des problèmes environnementaux, rigueur qui, faut- il le dire, fait souvent défaut dans le langage « écologiste », voire même écologique ; nous avons fait références — sans les expliques — aux ntions d’entrop ie et de néguentropie, au fascicule I - 2, pour expliquer le mécanisme fondamental des cycles géo-physico-biotiques tropicaux (cf. fig. 2 - 5). Chose curieuse, même si les références à la physique semblent souvent rebutantes, beaucoup connaissent la fameuse loi de Einstein, alors que pratiquement tout le monde ignore ou a complètement oublié la deuxième loi (ou principe) de la thermodynamique et la notion d’entropie. Or, ces notions gouvernent tous les aspects — vivants et non vivants — de la réalité et de l’évolution des choses. En revanche, la notion d’entropie retient, à l’heure actuelle, l’attention non seulement des physiciens, mais encore de sociologues [Edgard Morin, p.ex.] et de philosophes [comme Henri Guitton, de l’Institut]. L’entropie, de par son caractère universel, est le commun dénominateur de tous les domaines de la pensée. De fait, le deuxième principe, enrichi des découvertes de Prigogine, Prix Nobel de Chimie, ouvre d’innombrables pistes, car il s’applique tant à l’énergie, qu’à la matière (cf. au fasc. I - 9, les applications à l’érosion des sols et aux feux de brousse) et même à la pensée. L’application du 2e principe aux questions écologiques et environnementales confère à ces domaines de la rigueur. Rien de tel pour comprendre valablement le concept de développement durable que de substituer à son approche politique, l’approche thermodynamique, ce qui fera l’objet du fascicule I - 11. Il faut encore noter la cohérence qu’il y a entre les lois de la biocénotique fondamentale, les lois de l’analyse des systèmes et les lois de la thermodynamique. Il y a là un nœud conceptuel fort qui devrait servir de pilier, d’armature ou de toile de fond à toute décision politique et à toute stratégie d’aménagement et de gestion. Enfin, il ne faut pas avoir des connaissances poussées en physique pour comprendre ces notions de base • .

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TGET, Tome I, Fascicule 10 : Deuxième principe de la thermodynamique et gestion de la biosphère

Table des matières

1. Introduction, 10 - 3 2. Considérations préliminaires, 10 - 3 I. PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE , 10 - 4 I.1 Énergie calorifique et premier principe ou principe de conservation de l’énergie, 10 - 4 Rendement d’une machine thermique, 10 - 5 I.2 Entropie et deuxième principe de la thermodynamique, 10 - 6 Fig. 10 - 1. Illustration du 2e principe de la thermodynamique : évolution spontanée vers l’état le plus probable, 10 - 6 Équation de Boltzmann, 10 - 7 I.3 Troisième principe de la thermodynamique, 10 - 8 I.4 Énergie libre, 10 - 8 Nature isotherne des phénomènes cellulaires, 10 - 8 Énergie libre, 10 - 8 Énergie libre et énergie liée, 10 9 - Fig. 10 - 2. Application du deuxième principe à la combustion d un morceau de ’ charbon , 10 - 9 II. APPLICATION DU DEUXIÈME PRINCIPE , 10 - 10 II.1 Puissance du désordre et cohérence locale, 10 - 10   II.2 Application aux organismes vivants. Notion de néguentropie, 10 - 10 Biosphère, 10 - 10 Indétermination entropique, 10 - 11 Néguentropie, 10 - 11 II.3 Entropie et processus économique, 10 - 11 II.4 Extension de la notion d’entropie, 10 - 12 II.4.1 Interprétation thermodynamique des processus érosifs, 10 - 12 Fig. 10 - 3. Application du deuxième principe de la thermodynamique à l’érosion du sol ; le sol, une fois érodé, n’est plus utilisable, 10 - 13 II.4.2 Interprétation thermodynamique d’un feu de graminées, 10 - 13 Fig. 10 - 4. Application du deuxième principe aux feux de brousse , 10 - 14 II.4.3 Information et deuxième principe, 10 - 14 III. APPLICATION DE LA THERMODYNAMIQUE À LA CRISE DE L’ENVIRONNEMENT , 10 - 14 III.1 Introduction, 10 - 14 Stock et flux, 10 - 15 III.2 Thermodynamique et écologie, 10 - 15 III.3 Aspects thermodynamiques de la dégradation de la biosphère, 10 - 16 III.4 Exploitation des sources d’énergie conventionnelle, 10 - 17 III.5 Impacts sur les transformateurs d’énergie solaire, dégradation des mécanismes néguentropiques, 10 - 17 III.5.1 Destruction directe des grands transformateurs naturels d’énergie, 10 - 18 III.5.2 Destruction indirecte des grands transformateurs naturels d’énergie et impact sur le climat du globe, 10 - 19 III.5.2 Dysfonctionnement des systèmes artificialisés par absence de recyclage, 10 - 18   III.6 Conclusion, 10 - 20   •

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